Azot: Nedir ve nerede kullanılır?
21 April, 2022
Azot, her yerde bulunur. Soluduğumuz havanın en büyük bileşeni olmasına rağmen azotu kullanmayız. Bu makalede azotun kullanılabileceği birçok durum ele alınmıştır.
Azot tedarik ederken şişelenmiş endüstriyel gaz şeklinde teslimat tercih etmek yaygındır. Ancak başta PSA veya membran jeneratörüyle sahada üretim olmak üzere daha verimli alternatifler de mevcuttur. Bu makalede çeşitli seçenekler ele alınarak her birinin avantajı vurgulanmaktadır.
Bahsedilen ilk seçenek, dışarıdaki bir üretim tesisinden şişelenmiş azot satın almaktır. Bu proses oldukça basittir. Uygulamanız için istediğiniz azot miktarını sipariş edersiniz ve tedarikçi bunu büyük ağır şişelerde teslim eder.
Kriyojenik azot tesisleri tarafından üretilen N2O2, gaza dönüştürülür ve çok yüksek basınç altında (300 bar) şişelenir. Sonuç olarak, çok fazla azot gazı nispeten küçük bir şişede saklanır. Ancak yüksek basınca dayanması için konteynerler oldukça büyük tasarlanır ve bununla ağırlık artar.
Kullanımdan sonra bu şişeler, toplama için saklandıkları bir rafa konduğundan ek depolama ihtiyacı ortaya çıkar.
Avantajları:
● Azot tüketiminin düşük olduğu tesisler için kolay bir çözüm.
● Ani yüksek debi ihtiyacı için kolayca hazır azot sağlanır.
● Basit kurulum.
Dezavantajları:
● Şişelerin boyutu ve ağırlığı nedeniyle çevre dostu taşıma yapılamaz.
● Çalışma basıncı, şişe basıncından yüksek olmalıdır. Aksi takdirde azot israfı olur.
● Üretim ve sevkiyat maliyetleri nedeniyle fiyat nispeten yüksektir.
● İş akışı kesintilerini önlemek için özel şişe rafı değişim sistemi gerekir.
● Güvenlik konuları (ağır çeliğin taşınması, yüksek basınç).
● Azot tedarikçilerine bağımlılık yaratır.
● Yüksek gaz tüketimi için uygun değildir.
Üçüncü tarafların rol oynadığı ikinci bir seçenek de bir gaz şirketi tarafından periyodik olarak doldurulan bir sıvı azot depolama tankı kurulumu yapmaktır. Bu tanklar tedarikçiden kiralanabilir veya satın alınabilir. Ayrıca, gaz azot kullanımı için bir evaporatör gereklidir.
Evaporatör, sıvı azotu azot gazına dönüştürür. Şişelenmiş azot gibi, sıvı azot tedariki için de nakliye gerekir. Ancak bu durumda azot, termal yalıtımlı bir tankerle teslim edilir. Sıvı azot daha sonra kamyondan yalıtımlı depolama tankına pompalanır.
Tüketimin düşük olduğu durumlarda daha küçük kutularda sıvı azot sipariş etmek de mümkündür. Bu küçük depolara termos adı verilir. Ayrıca, şişelenmiş azot gibi sıvı azot da kriyojenik azot tesisinde üretilir.
Avantajları:
● Ani yüksek debi ihtiyacı için kolayca hazır azot sağlanır.
● Genellikle şişelenmiş azottan daha uygun maliyetlidir.
● Kapasite ayarları, değişen azot taleplerine kolayca uyum sağlar.
Dezavantajları:
● Tank yalıtımı mükemmel değildir. Sıvı gaz ısınabilir ve buharlaşabilir, buna kaynama kayıpları denir.*
● Gaz şirketleriyle uzun vadeli sözleşmeler yapılması yaygındır (genellikle 5-7 yıl).
● Özel bir temel ve evaporatör dahil olmak üzere ek kurulum gerekir.
● Çevre dostu bir yöntem değildir.
● Güvenlik sorunları (sıvı azot -196°C sıcaklığındadır, sıvı azotla çalışırken soğuk yanığı riski vardır).
● Azot tüketiminiz nominal değerin üzerindeyken veya dışarısı soğukken evaporatör donabilir.
*Kaynama kayıpları bir israftır. Deponun kapasitesinden daha düşük her azot kullanımınızda basınç artar ve kaynama kayıpları gerçekleşir. Hiç gaz tüketilmezse israf, günde depoda kalan hacmin %1'i kadar yüksek olacaktır. Bu kayıpları telafi etmek için deponun düzenli olarak doldurulması gerekir (genellikle haftada bir kez).
Sıvı azot dağıtımında sahada kriyojenik üretim yapılabilir. Tüketiminiz çok yüksek miktardayken bir gaz şirketi küçük bir kriyojenik azot tesisi kurabilir. Bu şişelerde ve tankerlerde taşınan azotu üretmek için kullanılan ile aynı tipte bir jeneratördür. Kriyojenik azot jeneratörleri hakkında daha fazla bilgiyi bağlantıdaki yazıda bulabilirsiniz.
Önceki azot satın alma ve teslimat yöntemlerinin aksine, kendi azot üretiminizi yapmak kriyojenik prosesi içermez. Sonuç olarak membran jeneratörler veya Basınç Salınımlı Adsorpsiyonlu (PSA) azot jeneratörleri aşırı sıcaklıklara ihtiyaç duymazlar. Bu tür ekipmanlar, havayı bileşenlerine farklı yollarla ayırır.
PSA ve membran iki farklı teknoloji olsa da her ikisi de çalışmak için bir basınçlı hava akışı gerektirir. Ayrıca, bu iki jeneratör kriyojenik üretim yapmadığı için ortaya çıkan gaz bileşimi aynı değildir.
Kriyojenik azot sabit ve yüksek bir saflık seviyesine sahiptir. Piyasada bulunan jeneratörlerin azot saflığı, tercihlerinize göre ayarlanabilir. Kriyojenik olarak üretilen azotla aynı saflık seviyesini PSA ve membran jeneratörleriyle elde etmenin verimsiz olduğunu belirtmek gerekir.
Bu makinelerle daha yüksek saflık, daha fazla güç gerektirir ve bu da işletme maliyetlerinin artmasına neden olur. Bununla birlikte, PSA ve membran jeneratörlerin saflık seviyeleri çoğu uygulama için yeterlidir. Ayrıca kullanıcılar, uygulamaları için en yüksek saflık yerine doğru saflığı üreterek azotun birim başına maliyetini düşürebilir. Azot saflığı hakkında daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz.
Avantajları:
● Genellikle en uygun maliyetli seçenek kendi azotunuzu üretmektir.
● Saflık uygun şekilde ayarlanabilir. Enerji harcamaları istediğiniz seviyeye bağlıdır.
● Gaz tedarikçilerine bağımlılık olmaz.
● Sabit gaz fiyatı.
● Güvenli seçenek.
● İsraf yok.
● En çevre dostu seçenek.
Dezavantajları:
● Ani yüksek debi ihtiyacı için özel önlemler gerekir (ör. tampon depo, yüksek basınçlı tampon depo, sıvı gaz tamponu).
● Değişen azot taleplerine sıvı veya şişelenmiş teslimattan daha az uyum sağlar.
● Ek bakım gerektirir.
PSA ve Membran Jeneratörlere Yakından Bakın
21 April, 2022
Azot, her yerde bulunur. Soluduğumuz havanın en büyük bileşeni olmasına rağmen azotu kullanmayız. Bu makalede azotun kullanılabileceği birçok durum ele alınmıştır.